細(xì)胞感知并響應(yīng)體內(nèi)細(xì)胞微環(huán)境的機(jī)械特性。這些特性的變化發(fā)生在包括癌癥在內(nèi)的許多人類病理學(xué)中，可引起細(xì)胞異常反應(yīng)。細(xì)胞如何適應(yīng)機(jī)械微環(huán)境中的這種變化尚不清楚。
德克薩斯農(nóng)工大學(xué)的一組研究人員正在以獨(dú)特的方式理解細(xì)胞機(jī)械傳感-感知和響應(yīng)微環(huán)境機(jī)械性能的能力。生物醫(yī)學(xué)工程系，化學(xué)工程系和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)系的Unocal教授Tanmay Lele博士與佛羅里達(dá)大學(xué)的進(jìn)化生物學(xué)家Charles Baer博士合作。他們一起使用實(shí)驗(yàn)性細(xì)胞進(jìn)化方法作為了解細(xì)胞對(duì)具有受控機(jī)械特性的生物材料的適應(yīng)性的手段。
實(shí)驗(yàn)是由來自Artie McFerrin化學(xué)工程系的博士生Purboja Purkayastha和來自德克薩斯A&M生物醫(yī)學(xué)工程系的技術(shù)實(shí)驗(yàn)室協(xié)調(diào)員Kavya Pendyala領(lǐng)導(dǎo)的。
Lele說：“在我們的工作之前，基本上尚不清楚細(xì)胞是否會(huì)在受控的機(jī)械環(huán)境中進(jìn)化。”“我們著手測試這種可能性。”
細(xì)胞是億萬年進(jìn)化的產(chǎn)物，它們對(duì)環(huán)境(無論是化學(xué)的還是機(jī)械的)的響應(yīng)很可能是通過自然選擇過程進(jìn)化而來的。眾所周知，化學(xué)限制會(huì)對(duì)細(xì)胞群施加選擇壓力，但是以前從未研究過細(xì)胞環(huán)境的機(jī)械性質(zhì)是否構(gòu)成自然選擇的重要因素。
許多類型的動(dòng)物細(xì)胞在不同的機(jī)械環(huán)境中表現(xiàn)出“表型可塑性”-它們的外觀和功能不同。在不同的機(jī)械環(huán)境中，細(xì)胞的可塑性有兩種可能的解釋。首先，表型可能是最佳的，因此沒有更好的方法讓細(xì)胞在每種環(huán)境中發(fā)揮作用。備選地，可塑性可以是折衷的，使得表型性狀對(duì)于給定的機(jī)械環(huán)境是最佳的，但是在其他機(jī)械環(huán)境中是次優(yōu)的。
該團(tuán)隊(duì)的研究表明，細(xì)胞機(jī)械傳感實(shí)際上并不是最佳的，而是一種權(quán)衡。研究小組結(jié)合使用了在具有受控剛度的生物材料上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)性細(xì)胞進(jìn)化，基因組測序，模擬和基因表達(dá)分析的組合，結(jié)果表明，細(xì)胞是在具有受控機(jī)械剛度的生物材料的選擇壓力下進(jìn)化的。
該小組的研究最近發(fā)表在《分子生物學(xué)與進(jìn)化》雜志上。
樂樂說，實(shí)驗(yàn)性細(xì)胞進(jìn)化是一種更好地了解細(xì)胞機(jī)械傳感機(jī)制的好方法。
標(biāo)簽： 體內(nèi)細(xì)胞
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